石墨烯掺杂碳气凝胶粉体的制备及电磁干扰性能

摘要

采用溶胶-凝胶、超临界干燥及高温裂解技术制备了不同石墨烯掺杂量的碳气凝胶(G-CA)粉体材料,通过控制材料的组成和微观结构,制备了密度仅为0.0093 g/cm3的低密度高导电性气凝胶粉体.将G-CA粉体布撒在空气中,测试其对毫米波、可见光和红外光的衰减性能.结果表明,相对于纯碳气凝胶和纯石墨烯气凝胶,G-CA粉体对3种波段的电磁波的衰减性能大幅度提高.其中石墨烯/掺杂量为7％的碳气凝胶(7％G-CA)在布撒初期和布撒20 min后,对红外光和可见光均具有97％和94％以上的遮蔽率;对于毫米波,在布撒初期和布撒10 min以后,分别具有75％和65％以上的遮蔽率.G-CA粉体具有良好的分等级微纳米结构及高导电性和超低密度,该微观结构与组成的协同作用使其呈现出优异的多波段、 长时有效的电磁干扰性能,有望扩展和延伸传统烟幕材料的应用范围.